111
26.1-rasm. Binar aralashmali uchuvchan suyuqliklarning sinflanishi:
1- komponentlari o׳zro bir-birida erimaydigan suyuqliklar;
2 - komponentlari bir-biridan qisman eriydigan suyuqliklar;
3 - komponentlari bir-biridan to׳la eriydigan va bug`lari bosimining o׳zgarishi maksimum orqali o׳tgan
suyuqliklar;
4 - ideal tizimlar; 5 — komponentlari bir-birida to׳la eriydigan va bug`lari bosimining o׳zgarishi
minimum orqali o׳tgan suyuqliklar.
kauchuk, mineral o׳gitlar ishlab chiqarishda ham keng ishlatiladi. Bulardan tashqari, vino,
likyor-aroq
va efir moylari ishlab chiqarishda ham rektifikatsiyadan foydalaniladi.
Aralashma komponentlarining qaynash haroratlari bir-biriga yaqin bo׳lsa, bunday aralashmalami
ajratish ancha qiyin hisoblanadi. Bunday hollarda haydashning maxsus usullari: ekstraktiv rektifikatsiya,
azeotrop rektifikatsiya, molekulyar distillash va past haroratli rektifikatsiya jarayonlaridan foydalanish
lozim.
Amalda ko׳pincha ko׳p komponentli aralashmalami ajratishga to׳g`ri keladi, biroq jarayonning
nazariyasini o׳rganish uchun ikki komponentli, ya’ni binar aralashmani haydash yo׳li
bilan ajratishni
ko׳rib chiqish maqsadga muvofiqdir. Binar aralashma yengil va qiyin uchuvchan komponentlardan
tashkil topgan bo׳ladi.
Binar aralashmalarning sinflanishini D.P. Konovalov ishlab chiqqan (26.1-rasm). Bu rasmda turli binar
aralashma bug`larining umumiy bosimi va suyuq faza o׳rtasidagi bog`liqlik ko׳rsatilgan. Vertikal o׳qda
o׳zgarmas haroratda aralashma bug`ining umumiy bosimi berilgan bo׳lsa, gorizontal o׳qda esa suyuq
fazaning tarkibi (% hisobida) ko׳rsatilgan. Agar aralashma komponentlari o׳zaro bir-birida erimasa
(yoki juda oz miqdorda erisa), bu holat 1-chiziq orqali ifodalanadi. Bunda aralashma bug`larining
bosimi toza komponentlar bug` bosimlarining yig`indisiga teng bo׳ladi. Bu turdagi aralashmalarga
benzol va suvning yoki uglerod sulfidi va suvning aralashmalari misol bo׳ladi.
Binar aralashma komponentlari bir-birida qisman erisa, bunday aralashma bug`larining bosimi 2-chiziq
bo׳yicha o׳zgaradi. Bunday
tizimlarga suv-izobutil spirti, suv-izoamil spirti aralashmalari kiradi.
Komponentlari o׳zaro to׳la va istalgan nisbatlarda bir-birida eriydigan aralashmalar bug`larining bosimi
3-chiziq bo׳yicha o׳zgaradi. Bunday aralashma bug`lari bosim yig`indisining o׳zgarishi maksimum
orqali o׳tadi, bu holat maksimal haroratdagi suyuq fazaning tegishli tarkibi bilan belgilanadi. Bu turdagi
aralashmaga etil spirti-suv aralashmasi misol bo׳ladi.
Komponentlar bir-birida to׳la erisa, aralashma bug`larining umumiy bosimi minimumga ega bo׳ladi (5-
chiziq). Bunday aralashmalar qatoriga suv-chumoli kislotasi, aseton-xloroform aralashmalari kiradi. Bir
komponent ikkinchi komponentda to׳la erisayu, biroq bosim maksimum yoki minimumga ega bo׳lmasa,
bunday holat 4-chiziq orqali ifodalanadi. Bunday eritmalar ideal tizimlar deb yuritiladi (masalan:
ammiak-suv; metil spirti-etil spirti).
Shunday qilib,
P=f(x) chiziqning ko׳rinishi tizim komponentlari molekulalarining o׳zaro ta’siri turlicha
bo׳lishi bilan bog`liq ekan.
Ideal eritmalarning xossalari Paul qonuni bilan ifodalanadi. Bu qonunga ko׳ra,
suyuqlik ustidagi bug`lar
tarkibidagi komponentlarning parsial bosimi toza komponent bug`i bosimining komponentning
suyuqlikdagi molyar ulushiga ko׳paytirilganiga teng:
112
a
a
a
x
P
p
⋅
=
(26.1)
bu
yerda
a
p —
komponentning parsial bosimi;
a
P
, — berilgan haroratdagi toza komponent
bug`larining bosimi;
a
x
, — komponentning suyuqlikdagi molyar ulushi.
Aralashma bug`i bosimining o׳zgarishi to׳g`ri chiziqdan chetga chiqsa, bunday eritmalarning hosil
bo׳lishi ma’lum miqdordagi issiqlik effekti orqali boradi. Bu hol komponentlar molekulalari o׳rtasida
o׳zaro ta’sir kuchi borligidan dalolat beradi.
Agar bir xil bo׳lmagan molekulalar o׳rtasidagi tortishish kuchi bir xil bo׳lgan molekulalar o׳rtasidagi
tortishish kuchidan kam bo׳lsa, aralashma bug`lari bosimning chizig`i ideal eritmalar chizig`ining
yuqorigi tomonida joylashadi (1,2 va 3 chiziqlar). Agar bir xil bo׳lmagan molekulalarning tortishish
kuchi bir xil bo׳lgan molekulalarning tortishish kuchidan katta bo׳lsa, u holda bosimning egri chizig`i
ideal eritmalar to׳g`ri chizig`ining pastidan o׳tadi (5-chiziq).
Bir xil bo׳lmagan molekulalarning o׳zaro tortishish kuchi juda kichik bo׳lsa, bunda suyuq faza ikki
qatlamga bo׳linadi. Har bir komponent suyuq fazadan bug` fazasiga o׳z molekulalarini yuboradi.
Umumiy bosim berilgan haroratdagi toza komponentlar bosimlarining yig`indisiga teng (1 va 2
chiziqlar).
Haydash jarayonini hisoblash uchun muvozanatda bo׳lgan suyuq va bug` fazalarining
tarkibini bilish
zarur. Suyuqlik va bug` fazalaridan iborat bo׳lgan ikki komponentli aralashmalarning erkinlik darajasi
sonini bilish uchun fazalar qoidasidan foydalaniladi:
S=K-F+2=2-2+2=2
(26.2)
bu yerda,
S — erkinlik darajasi soni;
F— fazalar soni
(F= 2);
K —
komponentlar soni
(K=2).
Shunday qilib, tizimning holatini belgilovchi uchta kattalik (harorat, bosim, konsentratsiyasi)dan
istalgan ikkitasini tanlash mumkin. Agar misol tariqasida bosim va harorat tanlansa, u holda tizimning
tarkibi (ya’ni suyuqlik va bug` fazalaridagi komponentlarning konsentratsiyasi) ma’lum bir qiymatga
ega bo׳ladi.
Do'stlaringiz bilan baham: